具有绕旋转轴线可旋转的清洁辊的清洁设备制造技术

技术编号:16666700 阅读:88 留言:0更新日期:2017-11-30 13:59
本发明专利技术涉及一种清洁设备(1)、尤其地面清洁设备,其具有绕旋转轴线(x)可旋转的清洁辊(2),用于处理待清洁表面,其中,清洁辊(2)至少部分构成为带有内置液体空间(4)的液体可穿透的空心体(3),其中,空心体(3)具有用于使液体(6)从液体空间(4)排出至空心体(3)的表面(7)处的开孔(5)。为了避免液体不期望地排出或渗漏,根据规定,所述清洁辊(2)构造为,在低于通过作用在液体上的毛细力(FK)与离心力(FZ)之间的力平衡所确定的最小转速(nmin)时阻止液体(6)从液体空间(4)排出,而自达到所述最小转速(nmin)起则允许液体(6)从液体空间(4)排出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有绕旋转轴线可旋转的清洁辊的清洁设备本专利技术涉及一种清洁设备、尤其地面清洁设备,其具有绕旋转轴线可旋转的清洁辊,用于处理待清洁表面,其中,清洁辊至少部分构成为带有内置液体空间的液体可穿透的空心体,其中,空心体具有用于使液体从液体空间排出至空心体的表面处的开孔。上述类型的清洁设备在现有技术中是已知的。文献DE202007017026U1例如公开了一种地面清洁设备,其具有构成为擦拭辊的清洁辊,从内部为所述清洁辊供应液体。为此,清洁辊具有液体可穿透的套筒体。所述套筒体为了润湿从外侧安置在清洁辊上的清洁巾而设有穿透孔,例如呈通孔、狭缝、穿孔和其他形式。清洁巾和/或必要时布置在套筒体与清洁辊之间的海绵体是具有吸收能力的,从而持续地使源自套筒体的液体通过所述开孔被抽吸。通过在移动清洁设备时施加在待清洁表面上的按压压力,液体从清洁巾或海绵体传递至待清洁表面上。在此的弊端在于,从清洁辊的液体空间持续地将液体释放到空心体的表面上、也即还释放到清洁巾和/或海绵体上。由此,即使当清洁辊恰好未用于清洁过程时,而是例如仅被输送,也会使液体释放。因此本专利技术所要解决的技术问题在于,提供一种清洁设备,其中,液体仅在确定的条件下才从液体空间输送到空心体的表面,从而不会出现不期望的排放或渗漏。为了解决所述技术问题本专利技术规定,所述清洁辊构造为,在低于通过作用在液体上的毛细力与离心力之间的力平衡所确定的最小转速时阻止液体从液体空间排出,而自达到所述最小转速起则允许液体从液体空间排出。清洁辊主要可以构成为手持导引、优选通过手柄导引的清洁设备的形式。然而作为备选或补充,还可以涉及地面养护设备。尤其地面养护或清洁设备可以构成为自走式设备。在这类设备中,可以预先编程或通过清洁路径的自动获取而进行对表面或空间的清洁。然而还可以涉及窗户清洁设备。在构造为自走式设备的情况下,所述设备可以具有定向装置,例如呈激光扫描器形式的定向装置,或所述设备可以与定向装置,例如呈激光扫描器形式的定向装置配合作用。所述设备还可以具有控制装置、尤其微型电脑,用于存储和/或实施控制程序、根据本专利技术,根据清洁辊的当前转速来决定液体是否从液体空间释放至空心体的表面上。在此所基于的认识在于,处于液体空间内的液体一方面发挥毛细力的作用,并且另一方面在清洁辊旋转时发挥离心力的作用。毛细力发挥作用,使得处于液体空间中的液体在确定的条件下向空心体的构成为毛细管的开孔内上升并且可以由此到达空心体的表面。该效应是通过液体的表面张力和液体与开孔的内壁之间的界面张力引发的。针对润湿所述表面的材料的液体而言,所述液体在毛细管的内部上升并且在此构成内凹的界面(弯月面)。该特性归因于吸附力。相对应地,还存在液体-表面组合,其中液体不润湿表面。在此情况下,毛细管中的液体构成外凸的表面。毛细力取决于液体的表面张力、毛细管的直径和液体与毛细管的内壁之间的接触角。这可以通过公式FZ=σ×π×d×cos(θ)描述,其中,σ是指水的表面张力,d是指毛细管的直径,并且θ是指接触角。此外,在清洁辊绕旋转轴线旋转时同样也将离心力作用在处于液体空间内部的液体上。离心力在此沿径向从旋转轴线向外作用,也即朝空心体的开孔的方向作用,从而使液体能够在确定的条件下从液体空间排出至表面。离心力在此取决于开孔的直径d、液体空间内部(在旋转时)的水位h、液体的密度ρ、旋转速度v和液体的重心半径r。通过仅观察处于开孔以下的液位,得到离心力对于润湿空心体的材料的液体而言,毛细力和离心力面向相同的方向,也就是说沿径向向外。然而如果所述液体不润湿空心体的材料,则毛细力和离心力则相反指向,从而借助毛细力与离心力之间的力平衡,达到使离心力超过沿径向向内作用的毛细力并且由此能够使液体从液体空间达到空心体的表面所需的最小转速。为此由等式FK=FZ解得速度ν。由此得出计算得出的速度v与转速n存在以下等式所表示的关系:ν=2×π×n×r由此根据液体的表面张力、开孔的直径、接触角、液体空间内部的液体的重心半径、(在清洁辊旋转时)液体空间内部的液位以及液体的密度,针对各种状况计算清洁辊的最小转速,自达到所述最小转速起就能够从液体空间排出液体。如果未达到该最小转速,也就是说清洁辊以较低的转速旋转,则液体不能从液体空间达到空心体的表面。由此可以通过清洁辊的转速设置有目的地控制液体何时排出以及何时不排出。而在清洁设备的单纯的输送过程中(其中清洁辊通常不发生旋转),可以有效地阻止液体排出。相对而言,清洁辊对于需要使用液体的清洁过程以高于最小转速的转速旋转,从而使离心力超过毛细力并且液体能够释放到待清洁的表面上。在本专利技术的范畴内规定,液体与开孔的内壁之间的接触角为大于90°至高达270°。液体与开孔的内壁之间的接触角对于液体从液体空间的排出来说是关键的。如果接触角大于90°,则接触角的影响毛细力的余弦是负的。这意味着,液体不向开孔升高,而事实上液体朝相反方向迫近,从而使毛细力抵消离心力。本专利技术利用该效果,从而有目的地选择用于液体和空心体的材料组合,该材料组合导致大于90°至高达270°的接触角。在此情况下,液体的毛细力相应地克服离心力作用。如果清洁辊的转速足够大,以至于离心力超过毛细力,则液体从液体空间排出。总体上可以通过材料的选择、转速和开孔的直径来调节液体排出。由此不需要泵、阀门、取决于离心力的活门或类似部件。根据规定,液体是水,并且空心体具有疏水性材料、尤其聚四氟乙烯(PTFE)。PTFE在此可以是空心体的涂层、尤其开孔的涂层。空心体的疏水性质导致开孔内部的水具有大于90°的接触角,从而使毛细力朝向液体空间的方向并且由此抵消离心力的作用。由此可以出现前述在毛细力与离心力之间的力平衡。除了PTFE之外还可以考虑使用其他疏水性材料,例如蜂蜡或石蜡。在此,空心体完全由疏水性材料构成,或至少在液体空间内部、尤其开孔内部具有由该疏水性材料构成的涂层。根据规定,开孔具有0.5μm至2mm的直径。该直径足够小,借此使处于液体空间内部的液体不会单纯基于重力原因通过开孔从液体空间排出。此外,具有这样直径的开孔具有足够强大的毛细效应,也就是说开孔内部的液体的足够的上升高度,以便实现根据本专利技术的工作原理。开孔可以有利地是在空心体的材料中钻出的毛细管。作为备选,还适合使用由包含毛细管的材料制成的空心体。然而在本专利技术的范畴内适用后者情况的前提在于,开孔的直径大致相同或分别具有可清楚分界的最小尺寸,从而能够确定对于液体从液体空间排出的总体的最小转速。此外还规定,空心体具有直径彼此不同的大小各异的开孔,其中,具备第一直径的开孔对应于第一最小转速,并且其中,具备第二直径的开孔对应于第二最小转速。根据该设计方式可以定义清洁辊的两个转速,自所述转速起开孔允许液体的排出。由此例如具备较大的第二直径的开孔即使在达到第一最小转速的情况下也首先关闭,并且只有达到第二最小转速才允许液体排出。由此可以实现具有不同直径的两组或多组开孔,所述开孔根据转速仅允许清洁辊的确定的润湿,并且所达到的转速越高排出的水越多。根据规定,清洁设备是干式清洁设备,其中,清洁辊构造为,在与借助该清洁辊进行的表面作业相对应的第一转速情况下,阻止液体从液体空间的排出,并且在与该清洁辊的自清洁所对应的更高的第二转速的情况下,允本文档来自技高网...
具有绕旋转轴线可旋转的清洁辊的清洁设备

【技术保护点】
清洁设备(1)、尤其地面清洁设备,其具有绕旋转轴线(x)可旋转的清洁辊(2),用于处理待清洁表面,其中,清洁辊(2)至少部分构成为带有内置液体空间(4)的液体可穿透的空心体(3),其中,空心体(3)具有用于使液体(6)从液体空间(4)排出至空心体(3)的表面(7)处的开孔(5),其特征在于,所述清洁辊(2)构造为,在低于通过作用在液体上的毛细力(FK)与离心力(FZ)之间的力平衡所确定的最小转速(nmin)时阻止液体(6)从液体空间(4)排出,而自达到所述最小转速(nmin)起则允许液体(6)从液体空间(4)排出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.13 DE 102015105598.81.清洁设备(1)、尤其地面清洁设备,其具有绕旋转轴线(x)可旋转的清洁辊(2),用于处理待清洁表面,其中,清洁辊(2)至少部分构成为带有内置液体空间(4)的液体可穿透的空心体(3),其中,空心体(3)具有用于使液体(6)从液体空间(4)排出至空心体(3)的表面(7)处的开孔(5),其特征在于,所述清洁辊(2)构造为,在低于通过作用在液体上的毛细力(FK)与离心力(FZ)之间的力平衡所确定的最小转速(nmin)时阻止液体(6)从液体空间(4)排出,而自达到所述最小转速(nmin)起则允许液体(6)从液体空间(4)排出。2.根据权利要求1所述的清洁设备(1),其特征在于,液体(6)与开孔(5)的内壁(8)之间的接触角(θ)为大于90°至高达270°。3.根据权利要求1或2所述的清洁设备(1),其特征在于,液体(6)是水,并且空心体(3)具有疏水性的材料、尤其聚四氟乙烯(PTFE)。4.根据上述权利要求中任一项所述的清洁设备(1),其特征在于,开孔(5)具有0.5微米至2毫米的直径(d)。5.根据上述权利要求中任一项所述的清洁设备(1),其特征在于,空心体(3)具有直径(d)不同的大小各异的开孔(5),其中,具有第一直径(...

【专利技术属性】
技术研发人员:M法伊弗C斯泰尔
申请(专利权)人:德国福维克控股公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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